鸟嘌呤核苷工艺条件优化研究

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1、万方数据鸟嘌呤核苷工艺条件优化研究柏建新杜郭君王红连张一平(江苏省微生物研究所有限公司无锡214063)鸟嘌呤核苷(简称鸟苷)在医药工业上的主要用途是作为合成三氮唑核苷、无环鸟苷的中间体。大量应用于食品工业上，是作为呈味核苷酸鸟苷酸二钠的主要原料，与肌苷酸二钠混合简称I+G，添加到味精中即是第二代，第三代味精，具有十分广阔的市场。国内外有关微生物生产鸟苷已有很多研究口q，HiroshiMatsui等【3、4】报道从肌苷产生菌株分别诱变出蛋氨酸亚砜、磺胺胍、德夸菌素等的抗性菌株MG一1在生产罐上产鸟苷23_g，L。嘌呤类碱基对鸟苷产生菌关键酶的抑制以及

2、抗性药物对酶作用机制等等作了详细研究阎。我国从二十世纪80年代已开始鸟嘌呤核苷类产品的研究工作【q。柏建新等㈣报道，以一株肌苷产生菌为亲株诱变获得产鸟苷的菌种，鸟苷产量超过209，L。本文着重对该菌株的发酵条件进行优化研究，以及在5000L发酵罐上进行鸟苷生产性试验。1材料与方法1．1菌种鸟苷产生新菌株编号JSIM一518，菌株遗传标记：Ade一、His一、Thi一、Dea-,GMPred一。1．2培养基1．2．1斜面培养基参见文献嘲1．2．2发酵培养基葡萄糖12％酵母粉1．6％(NH。)：SO。1．5％MgS040．4％KH2P040．2％L一谷氨

3、酸1．O％豆饼水解液5ml，dL，pH7．0，0．1MPa灭菌10min。1．2．3种子培养基参见文献【8】1．2．4检验染菌用培养基参见文献[8】凡是在该杂菌平板上生长的菌落，均视为非鸟苷菌即杂菌。1．3分析测定方法pH测定：pH计和pH电极。还原糖测定：斐林氏定糖法。生长O．D测定：721分光光度计，波长660nm，种子样品稀释20倍，发酵液稀释80倍，测定光密度。溶氧测定：溶氧电极测定相对值。鸟苷含量测定参见文献【811．4发酵试验1．4．1摇床试验种子斜面培养：37℃培养24h。摇瓶种子培养：30m1种子培养基装于500ml三角瓶，往复式摇床

4、振幅7．0cm，108drain培养9h。摇瓶发酵培养：20min发酵培养基装于500min三角瓶中接入2m1种子液，37℃往复式摇床振幅7．0cm，108r／min培养72h。1．4．2自动发酵罐试验(型号：C15—3德国Braun制造)发酵罐容积22L，pH、溶氧、转速、温度、补料、灭菌等均自动控制。斜面种子经24h培养后接入摇瓶种子培养基中，经37c

5、C108ffmin震荡培养9h后，1L接入装有14L发酵培养基的发酵罐中。用氨水控制pH于6．5，37℃培养54h左右。1．4．3中试生产试验(1)种子培养：不锈钢制500L容积，标准型，温度自控

6、，pH、溶氧能显示，六弯叶型搅拌，控制转速320dmin，装液量300L。(2)发酵罐。标准型，不锈钢制，容积5000L，六弯叶搅拌，转速可调，发酵罐装液量3000L，发酵罐温度自控，pH溶氧传感器自显，用人控。(3)补料罐。标准型，不锈钢制，容积500L，装液量350L，转速320dmin。用茄子瓶培养斜面24h后，接入装有300L种子培养基的发酵罐，按10％接种量接入发酵罐，37。C通气搅拌培养54h左右。加氨水调节pH。9万方数据2结果2．1不同氮源对鸟苷积累的影响鸟苷分子结构中，氮的含量占24．73％。微生物在鸟苷合成代谢中，氮源，特别是有机

7、氮，对鸟苷的积累会有较大的影响。我们按文献[91培养基为对照，在不改变其它组分用量的情况下，对酵母粉、硫酸铵、豆饼水解液这三种氮源进行摇瓶正交试验。不同浓度氮源对鸟苷积累的影响，发酵结果见表1。表1不同氮源对鸟苷积累的影响酵母膏(％)硫酸铵(％)豆饼水解液(ml／dL)鸟苷(g／L)13．02．0011．593．O1．5518．5133．01．01016．8641．62．01017．7351．61．5011．4161．61．0518．8571．O2．0511．3881．01．51010．8591．0010．61由表1可知，培养基中酵母粉用量为3．0％

8、与1．6％对鸟苷产生菌JSIM一518积累鸟苷并无明显变化，但将酵母粉降至1．O％时，鸟苷产量明显下降。不同浓度的硫酸铵对鸟苷产量影响不大。添加5ml／dL豆饼水解液可以增加鸟苷的积累，但将豆饼水解液增至10ml／dL时，鸟苷积累与添加5ml／dL相比没有增加，反而略有下降，豆饼水解液酸性较强，加入量增多需大量碱调节中性，导致盐浓度增加，影响鸟苷积累。因此，酵母膏、硫酸铵、豆饼水解液对鸟苷产生菌JSIM一518积累鸟苷的最适浓度分别为1．6％，1．0％和5ml／dL。在其它条件一致情况下，用玉米浆代替豆饼水解液进行摇瓶试验，结果表明鸟苷积累没有明显变

9、化，平均产量为11．6779／L。酵母粉和(NH。)：SO。用量减少了，增加5ml／dl豆饼水解液，而鸟苷积